不同的走線方式都是可以通過計算得到對應的阻抗值。

 

微帶線（microstrip line）

 

•它由一根帶狀導線與地平麵構成
，中間是電介質。如果電介質的介電常數
、線的寬度、及其與地平麵的距離是可控的
，則它的特性阻抗也是可控的
，其精確度將在±5％之內。

 

 

帶狀線（stripline）

 

帶(dai)狀(zhuang)線(xian)就(jiu)是(shi)一(yi)條(tiao)置(zhi)於(yu)兩(liang)層(ceng)導(dao)電(dian)平(ping)麵(mian)之(zhi)間(jian)的(de)電(dian)介(jie)質(zhi)中(zhong)間(jian)的(de)銅(tong)帶(dai)。如(ru)果(guo)線(xian)的(de)厚(hou)度(du)和(he)寬(kuan)度(du)，介(jie)質(zhi)的(de)介(jie)電(dian)常(chang)數(shu)
，以(yi)及(ji)兩(liang)層(ceng)接(jie)地(di)平(ping)麵(mian)的(de)距(ju)離(li)都(dou)是(shi)可(ke)控(kong)的(de)，則(ze)線(xian)的(de)特(te)性(xing)阻(zu)抗(kang)也(ye)是(shi)可(ke)控(kong)的(de)，且(qie)精(jing)度(du)在(zai)10%之內。

 

 

多層板的結構：

 

為了很好地對PCB進行阻抗控製，首先要了解PCB的結構：

通常我們所說的多層板是由芯板和半固化片互相層疊壓合而成的，芯板是一種硬質的、有特定厚度的、兩liang麵mian包bao銅tong的de板ban材cai，是shi構gou成cheng印yin製zhi板ban的de基ji礎chu材cai料liao。而er半ban固gu化hua片pian構gou成cheng所suo謂wei的de浸jin潤run層ceng
，起qi到dao粘zhan合he芯xin板ban的de作zuo用yong，雖sui然ran也ye有you一yi定ding的de初chu始shi厚hou度du，但dan是shi在zai壓ya製zhi過guo程cheng中zhong其qi厚hou度du會hui發fa生sheng一yi些xie變bian化hua。

 

tongchangduocengbanzuiwaimiandelianggejiezhicengdoushijinrunceng，zaizheliangcengdewaimianshiyongdandudetongbocengzuoweiwaicengtongbo。waicengtongboheneicengtongbodeyuanshihouduguige
，yibanyou0.5OZ
、1OZ

、2OZ（1OZ約為35um或1.4mil）三種，但經過一係列表麵處理後，外層銅箔的最終厚度一般會增加將近1OZ左右。內層銅箔即為芯板兩麵的包銅
，其最終厚度與原始厚度相差很小，但由於蝕刻的原因，一般會減少幾個um。

 

多層板的最外層是阻焊層，就是我們常說的“綠油”，當dang然ran它ta也ye可ke以yi是shi黃huang色se或huo者zhe其qi它ta顏yan色se。阻zu焊han層ceng的de厚hou度du一yi般ban不bu太tai容rong易yi準zhun確que確que定ding

，在zai表biao麵mian無wu銅tong箔bo的de區qu域yu比bi有you銅tong箔bo的de區qu域yu要yao稍shao厚hou一yi些xie，但dan因yin為wei缺que少shao了le銅tong箔bo的de厚hou度du，所suo以yi銅tong箔bo還hai是shi顯xian得de更geng突tu出chu，當dang我wo們men用yong手shou指zhi觸chu摸mo印yin製zhi板ban表biao麵mian時shi就jiu能neng感gan覺jiao到dao。

 

當(dang)製(zhi)作(zuo)某(mou)一(yi)特(te)定(ding)厚(hou)度(du)的(de)印(yin)製(zhi)板(ban)時(shi)
，一(yi)方(fang)麵(mian)要(yao)求(qiu)合(he)理(li)地(di)選(xuan)擇(ze)各(ge)種(zhong)材(cai)料(liao)的(de)參(can)數(shu)，另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)，半(ban)固(gu)化(hua)片(pian)最(zui)終(zhong)成(cheng)型(xing)厚(hou)度(du)也(ye)會(hui)比(bi)初(chu)始(shi)厚(hou)度(du)小(xiao)一(yi)些(xie)。下(xia)麵(mian)是(shi)一(yi)個(ge)典(dian)型(xing)的(de)6層板疊層結構：

 

 

PCB的參數：

不同的印製板廠，PCB的參數會有細微的差異，通過與電路板廠技術支持的溝通
，得到該廠的一些參數數據：

　　

表層銅箔：

可以使用的表層銅箔材料厚度有三種：12um
、18um和35um。加工完成後的最終厚度大約是44um、50um和67um。

　　

芯板：我們常用的板材是S1141A
，標準的FR-4，兩麵包銅，可選用的規格可與廠家聯係確定。

　　

半固化片：

規格（原始厚度）有7628（0.185mm）
，2116（0.105mm），1080（0.075mm），3313（0.095mm ），實際壓製完成後的厚度通常會比原始值小10-15um左右。同一個浸潤層最多可以使用3個半固化片，而且3gebanguhuapiandehoudubunengdouxiangtong
，zuishaokeyizhiyongyigebanguhuapian，danyoudechangjiayaoqiubixuzhishaoshiyongliangge。ruguobanguhuapiandehoudubugou，keyibaxinbanliangmiandetongboshikediao，zaizailiangmianyongbanguhuapianzhanlian
，zheyangkeyishixianjiaohoudejinrunceng。

　　

阻焊層：

銅箔上麵的阻焊層厚度C2≈8-10um，表麵無銅箔區域的阻焊層厚度C1根據表麵銅厚的不同而不同，當表麵銅厚為45um時C1≈13-15um，當表麵銅厚為70um時C1≈17-18um。

　　

導線橫截麵：

我們會以為導線的橫截麵是一個矩形，但實際上卻是一個梯形。以TOP層為例，當銅箔厚度為1OZ時
，梯形的上底邊比下底邊短1MIL。比如線寬5MIL
，那麼其上底邊約4MIL，下底邊5MIL。上下底邊的差異和銅厚有關，下表是不同情況下梯形上下底的關係。

 

 

介電常數：半固化片的介電常數與厚度有關
，下表為不同型號的半固化片厚度和介電常數參數：

 

 

板材的介電常數與其所用的樹脂材料有關，FR4板材其介電常數為4.2—4.7，並且隨著頻率的增加會減小。

　　

介質損耗因數：電介質材料在交變電場作用下，由於發熱而消耗的能量稱之謂介質損耗，通常以介質損耗因數tanδ表示。S1141A的典型值為0.015。

　　

能確保加工的最小線寬和線距：4mil/4mil。

　

阻抗計算的工具簡介：

當我們了解了多層板的結構並掌握了所需要的參數後
，就可以通過EDA軟件來計算阻抗。可以使用Allegro來計算，但這裏向大家推薦另一個工具Polar SI9000，這是一個很好的計算特征阻抗的工具
，現在很多印製板廠都在用這個軟件。

　　

無論是差分線還是單端線，當計算內層信號的特征阻抗時，你會發現Polar SI9000的計算結果與Allegro僅存在著微小的差距，這跟一些細節上的處理有關，比如說導線橫截麵的形狀。但如果是計算表層信號的特征阻抗，我建議你選擇Coated模型
，而不是Surface模型

，因為這類模型考慮了阻焊層的存在，所以結果會更準確。下圖是用Polar SI9000計算在考慮阻焊層的情況下表層差分線阻抗的部分截圖：

 

 

由於阻焊層的厚度不易控製，所以也可以根據板廠的建議，使用一個近似的辦法：在Surface模型計算的結果上減去一個特定的值，建議差分阻抗減去8歐姆

，單端阻抗減去2歐姆。

 

差分對走線的PCB要求

（1）確定走線模式

、參數及阻抗計算。差分對走線分外層微帶線差分模式和內層帶狀線差分模式兩種
，通過合理設置參數
，阻抗可利用相關阻抗計算軟件(如POLAR-SI9000)計算也可利用阻抗計算公式計算。

 

（2）走zou平ping行xing等deng距ju線xian。確que定ding走zou線xian線xian寬kuan及ji間jian距ju，在zai走zou線xian時shi要yao嚴yan格ge按an照zhao計ji算suan出chu的de線xian寬kuan和he間jian距ju，兩liang線xian間jian距ju要yao一yi直zhi保bao持chi不bu變bian，也ye就jiu是shi要yao保bao持chi平ping行xing。平ping行xing的de方fang式shi有you兩liang種zhong： 一種為兩條線走在同一線層(side-by-side)
，另一種為兩條線走在上下相兩層(over-under)。一般盡量避免使用後者即層間差分信號， 因為在PCB板ban的de實shi際ji加jia工gong過guo程cheng中zhong
，由you於yu層ceng疊die之zhi間jian的de層ceng壓ya對dui準zhun精jing度du大da大da低di於yu同tong層ceng蝕shi刻ke精jing度du，以yi及ji層ceng壓ya過guo程cheng中zhong的de介jie質zhi流liu失shi
，不bu能neng保bao證zheng差cha分fen線xian的de間jian距ju等deng於yu層ceng間jian介jie質zhi厚hou度du， 會造成層間差分對的差分阻抗變化。困此建議盡量使用同層內的差分。